“风电碳梁”温和解聚 高效降解

科学导报讯 记者耿倩 5月7日，记者从山西煤化所获悉，该所侯相林、邓天昇研究团队在废弃酸酐固化环氧树脂基复合材料（风电碳梁等）化学降解与资源化回收利用技术研究方面取得新进展，实现酸酐固化环氧树脂基复合材料的全组分回收，且因解聚条件温和，大大提高了复合材料的回收循环使用率，还在降耗防污领域迈进了一大步。

酸酐固化环氧树脂由于其优异的物理化学性能，常与碳纤维、玻璃纤维复合制備环氧树脂拉挤材料，广泛应用于风电、航空航天、交通运输、运动器材、桥梁建筑等领域。复合材料中热固性树脂约占到三成，碳纤维、玻璃纤维等材料占比约七成，两者结合，使得材料既具有较轻的重量，也有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等性能。但由于酸酐固化环氧树脂特殊的三维网络结构，导致其无法在自然环境中降解。且复合材料中碳纤维价格昂贵，被称为“黑色黄金”，也因回收效率低，使得资源严重浪费。

传统环氧树脂复合材料的回收方法包括机械回收和高温热解。机械回收方法是将复合材料通过物理粉碎，与其他树脂、粉末混合后挤压制成板材，该方法碳纤维、玻璃纤维被破坏，产品附加值低，而且无法从根本上解决热固性环氧树脂的回收问题。

高温热解方法是目前唯一工业化应用的化学回收方法，但热解回收的复合材料中纤维强度只能达到原纤维的85%左右，且能耗高、有小分子污染物排放，污染环境。

山西煤炭化学研究所研究团队经过多年研究，实现酸酐固化环氧树脂基复合材料在温和条件下解聚且全组分回收。该技术已申请系列国家发明专利，其中已授权一项。据了解，与传统高温热解方法相比，该系列技术能耗低，反应选择性好，降解体系可循环使用，纤维损伤小，产品附加值高，且生产过程无小分子废气排放等优点。